Efeitos da rega e do regime hídrico em olival super intensivo no Alentejo
Introdução
A importância e modernização da olivicultura no sector agrícola português tem
vindo a aumentar ao longo dos últimos anos, sendo cada vez maiores as áreas de
olival intensivo e super-intensivo plantadas sobretudo no Alentejo. A
modernização tem-se principalmente traduzido na plantação de novos olivais em
sebe, regime super-intensivo, com espaçamentos muito apertados e na introdução
da rega localizada e mecanização das diferentes operações culturais, sobretudo
na poda e na apanha. Devido a economias de escala, os custos por unidade de
produção são mais baixos em cultivo super-intensivo, o que explica que a
condução da oliveira se faça atualmente em regime intensivo e com rega, em
detrimento do modo de condução tradicional, com compassos mais alargados entre
as árvores e em sequeiro (Santos et al.,2007). A oliveira é uma cultura
estratégica da bacia do mediterrâneo, bem adaptada à seca e com produções
aceitáveis mesmo quando não regada. No entanto, a rega tem provado ser um
importante fator de produção, que aumenta e melhora a qualidade dos frutos
(Fernández, 2006; Ramos e Santos,2010). Daí ser necessário mais conhecimento e
melhorias na gestão da rega do olival, principalmente no Alentejo, região de
Portugal com escassos recursos hídricos e com clima acentuadamente
mediterrânico, onde os verões quentes e secos, de elevada radiação líquida e
défices de pressão de vapor do ar, impõem a necessidade da rega. Face aos
aumentos consideráveis de área regada, essencialmente de olival e vinha (INE,
2009), uma gestão cuidada das dotações aplicadas e dos tempos de rega é também
importante para a maximização dos recursos hídricos disponíveis. Essa gestão
cautelosa é também necessária para (Lavee et al.2007) garantir a
sustentabilidade do regadio na região, melhorando a eficiência e a
produtividade da água (Santos et al., 2007). Práticas de rega deficitária e a
sua otimização podem ajudar a maximizar essa eficiência e produtividade e a
melhorar os rendimentos e benefícios económicos das explorações agrícolas
(Goldhamer et al., 1994; Fereres e Soriano, 2007). Sabe-se (Doorenbos e Pruitt,
1977; Allen et al., 1998) que a introdução de melhorias na gestão da rega, quer
em regime normal ou deficitário, passa por um rigoroso conhecimento das
necessidades hídricas da cultura, traduzindo-se no conhecimento da
evapotranspiração real (ETc) e de referência (ETo) da cultura e dos mecanismos
fisiológicos condicionantes. Face aos diversos e complexos parâmetros de que
depende esse conhecimento, tem sido frequente o recurso à modelação, com
modelos físicos ou empíricos, para calcular a evapotranspiração (ou
transpiração, T) das plantas (Jones, 1992; Testi et al., 2006; Allen et al.,
1998; Hamdy, 2007), ou para a prever a partir de detecção remota de assinaturas
espectrais das culturas, avaliadas ao longo do ciclo produtivo e convertidas
em índices de vegetação (Glenn et al., 2008; Huete, 2004).
Neste estudo usa-se o modelo big leaf de Penman-Monteith (Jones, 1992) para
caracterizar a transpiração potencial do olival em situação de conforto
hídrico. O modelo permite estimar o fluxo de calor latente relacionado com a
transpiração e incorpora variáveis micro-meteorológicas e fisiológicas (Jones,
1992). O coberto vegetal é representado por uma fina camada verde (modelo da
folha gigante ou big leaf), localizada a uma altura característica acima do
solo e na qual tem origem o fluxo de vapor de água associado à transpiração.
Considera-se que o conjunto das condutâncias estomáticas e aerodinâmicas é
adequadamente representado por uma única condutância do coberto gc, determinada
neste estudo com o modelo de Orgaz et al. (2007) em vez da tradicional prática
de considerar uma condutância média das folhas e o índice de área foliar
(Jones, 1992; Anderson et al., 2000.). O modelo proposto por Orgaz et al.
(2007), especificamente calibrado e validado para o olival regado (Testi et
al.,2006), baseia-se na assimilação de carbono e na eficiência de uso da
radiação fotossinteticamente ativa incidente, facto que permite ter em conta a
copa e a densidade de plantação do olival, sugerindo o seu uso para o olival
super-intensivo. Caracterizam-se também os efeitos de uma condução típica de
rega praticada pelo agricultor em olival super-intensivo (1,35 x 3,75 m) na
região de Évora (Alentejo) e em solo Cambissolo Êutrico (FAO, 1998), referida
como rega normal (FI), e compara-se com uma condução de rega deficitária (DI)
onde, depois do endurecimento do caroço das azeitonas, apenas se reduz o caudal
dos gotejadores, de 2,3 l/h para 1,6 l/h, mantendo-se os mesmos tempos e
frequência de regas praticados com a rega normal FI. Analisam-se os efeitos
destes dois tratamentos de rega sobre a transpiração, a humidade do solo e o
potencial hídrico, um parâmetro fisiológico indicador do estado de stress
hídrico da cultura. Avaliam-se também os resultados potenciais de transpiração
a obter com regas em regime de conforto hídrico, valores esses resultantes do
modelo de condutância estomática global da copa de Orgaz et al. (2007)
aplicados ao modelo big leaf de Penman Monteith (Monteith, 1973; Jones,
1992).
O mais usado índice de vegetação (VI) baseado na detecção remota das
assinaturas espectrais de culturas herbáceas e lenhosas tem sido o Normalized
Difference Vegetation Index (NDVI), que por sua vez é largamente usado na
previsão da transpiração das culturas herbáceas e lenhosas (Nagler et al.,
2005a). Os métodos de predição da transpiração com os índices de vegetação (VI)
são modificações do método dos coeficientes culturais (Doorenbos e Pruitt,
1977; Allen et al., 1998) para estimar as necessidades hídricas e o uso da
água pelas culturas regadas. Baseiam-se na correlação de séries temporais de
medições de VI com séries de medições in locode ETc ou T, para desenvolver uma
curva VI-ETc (VI-Kc). Uma vez calibradas e validadas para o local, essas curvas
podem produzir estimativas muito fidedignas da evapotranspiração (ou
transpiração) das culturas (Nagler et al., 2005a, b; Huete, 2004; Glenn et
al., 2008). Neste estudo analisa-se também a possibilidade de prever a
transpiração do olival super-intensivo com valores do índice de vegetação NDVI
estimados através de assinaturas espectrais do olival, obtidos por detecção
remota a partir dos sensores Landsat e MODIS instalados nos satélites Landsat
Thematic Mapper e EOS-1 Terra. Finalmente avalia-se o efeito dos dois
tratamentos de rega na produção de azeitonas.
Material e Métodos
Local do ensaio
O presente estudo foi realizado na região de Évora (Alentejo, Portugal) e na
Herdade da Zambujeira, num olival super-intensivo de 1976 árvores (Olea
europaeaL. cv. Arbequino') plantado em 2006 e com as árvores dispostas no
sentido Norte-Sul e num compasso de 1,35 m na linha por 3,75 m na entrelinha.
Pertencente à empresa Olivais do Sul (38º24'47.03'' N, 7º43'38.36'' O), o
olival foi submetido de 1 de maio a 14 de outubro de 2011 a dois regimes de
rega: regime normal (FI), em que se aplicou água de rega ao olival através de
gotejadores de 2,3 l h-1 e espaçados de 0,75 metros, com dotações
(calendarização e tempos de rega) sob a responsabilidade da empresa
(agricultor) e outro regime, deficitário (DI), em que, a partir do
endurecimento do caroço dos frutos a 14 de julho e em 3 filas de árvores, se
substituíram as rampas de rega com gotejadores de 2,3 l h-1 por rampas
debitando 1,6 l h-1, mantendo-se os tempos e frequência de rega praticados na
modalidade FI e regando-se deste modo até à colheita, em outubro.
Transpiração e variáveis micro-meteorológicas
Para avaliar a transpiração do olival, em cada tratamento de rega
selecionaram-se 4 árvores representativas do olival, em cujos troncos foi
instalado um sensor de fluxo de seiva por árvore. Os valores de fluxo de seiva
foram obtidos em intervalos consecutivos de 30 min, durante todo o período das
regas. Para o cálculo da transpiração diária T do olival em l d-1 usou-se o
método de impulso de calor (CHP), descrito em Fernández et al., (1996) e Green
et al. (2003), em que os valores médios de fluxo de seiva são integrados no
tempo, num total de 48 medições por dia. A evapotranspiração de referência
(ETo) no local do ensaio foi calculada com o método da FAO-Penman-Monteith, com
os procedimentos descritos em Allen et al. (1998). Os dados micro-
meteorológicos, bem como a precipitação, foram obtidos por uma estação
meteorológica automática situada nas proximidades do local do ensaio. Valores
médios horários dos parâmetros meteorológicos velocidade do vento, temperatura
do ar, radiação solar, precipitação e humidade relativa foram medidos e
avaliados. Valores médios de radiação líquida foram obtidos cada 30 minutos por
um sensor colocado no topo das árvores (NrLite net radiometer, Kipp &
Konen, Holland) e ligado a um sistema de aquisição de dados (data logger
Campbell CR10X, Campbell Scientific, Logan, UT, USA).
Humidade e características do solo
Para avaliar a humidade do solo na zona molhada dos gotejadores e ao longo da
linha e na entrelinha das árvores, nos dois tratamentos, instalou-se
perpendicularmente à linha das árvores dois conjuntos de 4 tubos de acesso à
sonda TDR (TDR-Trime Imko GmbH, Germany) até 0,7 m de profundidade e espaçados
de 0,20 m, 0,50 m, 1,0 m e 1,9 m da linha dos gotejadores. O Quadro_1 apresenta
as principais características físicas, químicas e hidrodinâmicas do solo Ppq,
litólico não húmico, pouco insaturado, de quartzodioritos ou rochas afins
(Cardoso, 1974) ou CMeu, cambissolo êutrico (FAO, 1998), do local do ensaio,
obtidas de amostras no estado natural colhidas de 2 perfis abertos no local
(P186 e P187, respectivamente). Medições laboratoriais indicam que o teor
volumétrico médio de água no solo (?), correspondente ao potencial matricial do
solo, ?m, de 0,01 MPa (capacidade de campo) era de 0,390 m3 m-3 entre 0 e 18/20
cm de profundidade, e de 0,332 m3 m-3 entre 18/20 e 30/35 cm de profundidade,
sendo os valores de ? para ?m igual a -1,5 MPa (ponto de emurchecimento
permanente) de 0,122 e 0,114 m3 m-3, respectivamente.
Radiação fotossinteticamente ativa (PAR) e potencial hídrico da folha e ramo
Para avaliar a intercepção da luz fotossinteticamente ativa (PAR), parâmetro
indispensável para a mo delação da transpiração pelo método de Orgaz et al.
(2007), usou-se um conjunto de 8 sensores (Quantum QPAR-02, Tranzflo,
Palmerstone, NZ) sensíveis à luz na banda do visível (400 ' 700 nm). Para
avaliar a luz incidente, colocou-se um sensor QPAR-02 a 4, 0 m de altura, acima
do topo das árvores. Os restantes, destinados a avaliar a quantidade de luz
incidente absorvida pela copa, foram colocados ao nível do solo e assim
distribuídos: dois sensores na linha dos gotejadores a 0,20 e 0,675 m do
tronco e 2 conjuntos de outros 3 sensores perpendiculares à linha das árvores,
respectivamente nas direções este e oeste e espaçados de 0,20, 1,0 e 1,88 m do
sensor mais próximo do tronco. Os valores de PAR (µmol m-2 s-1) obtidos foram
registados e armazenados num sistema de aquisição de dados (data logger
Campbell CR1000, Campbell Scientific, Logan, UT, USA).
Em quatro árvores de cada um dos tratamentos de rega mediu-se o potencial
hídrico do ramo (Y, MPa), em pequenos ramos terminais com cinco a dez folhas
envolvidos nas duas horas anteriores às leituras por saco de plástico revestido
com papel de alumínio (Goldhamer et al., 2001). Foram também efectuadas
medições de potencial hídrico da folha, em folhas de ramos terminais, expostos
ao sol e à sombra. As leituras foram ao meio dia solar, com o auxílio de uma
câmara de pressão (PMS Instruments, Corvallis, USA).
Assinaturas espectrais
Obteve-se as assinaturas espectrais da superfície do olival em forma de
reflectância com correção atmosférica, através dos produtos MODIS MOD09GQ e
MYD09GQ fornecidos pelos sensores instalados nos satélites Terra e Aqua
(https://lpdaac.usgs.gov/about/citing_lp_daac_and_data) e Landsat Thematic
Mapper (http://eros.usgs.gov/#/Find_Data/Products_and_Data_Available/TM),
respectivamente. As bandas MODIS 1 (620-670 nm) e MODIS 2 (841-876 nm), bem
como as bandas 3 e 4 do Landsat TM foram posteriormente usadas para avaliar o
índice de vegetação NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), de acordo
com a seguinte equação:
em que NIR é a banda do infravermelho próximo e R é a banda do vermelho.
Aplicou-se a Eq._1 aos valores das bandas do vermelho e infravermelho próximos,
produzindo valores de NDVI pertencentes ao intervalo ['1, 1], com os mais
próximos de 1 a indicarem maior absorção na região do vermelho, causada pela
clorofila das folhas verdes e mais energia reflectida na região do
infravermelho próximo, devido à estrutura celular e à distribuição angular das
folha, bem como outros factores que se prendem com a reflectância bidirecional
(Glenn et al., 2008).
Produção final do olival
Para avaliar o efeito dos dois regimes hídricos, a 25 de outubro de 2011,
escolheram-se oito árvores em cada um dos tratamentos, incluindo as providas
com os sensores de fluxo de seiva e efetuou-se a colheita manual dos frutos
pelo método tradicional de varejamento. Posteriormente avaliou-se a produção
final e o conteúdo em óleo das azeitonas colhidas.
Modelo de Orgaz et al. (2007)
O modelo permite o cálculo da condutância estomática da copa gc com base na
assimilação de carbono e no uso eficiente da radiação fotossinteticamente
ativa e aplica os valores de gc na obtenção da transpiração potencial do olival
em conforto hídrico (Testi et al., 2006; Orgaz et al., 2007) através do modelo
big leaf de Penman-Monteith (Jones, 1992; Monteith, 1981).
Com as variáveis micro-meteorológicas locais, a temperatura do ar e os valores
de radiação fotossinteticamente ativa (PAR), bem como a radiação líquida para
o período solar do dia, calcularam-se os valores horários de condutância
estomática da copa gc e a transpiração potencial do olival T, usando a seguinte
expressão de Penman-Monteith com a condutância estomática gs a representar a
condutividade estomática das folhas,
e adequadamente modificada por Monteith (Jones, 1992, Allen et al., 1998), para
modelar a transpiração global da copa por substituição de gs por gc, sem
contudo o modelar para o olival.
em que Rn (MJ m-2 d-1) é a radiação líquida a pressão constante, G (MJ/m2/d) o
fluxo de calor do solo, Cp (MJ/kg/ºC) o calor específico a pressão constante
(1,013x10^-3), ?a (kg/m3) a massa volúmica do ar a pressão constante, ? (kPa/
ºC) a constante psicrométrica (0,067), ? (MJ/kg) o calor latente de
vaporização, ? (kPa/ºC) o declive da curva de pressão de vapor, D (kPa) o
défice de pressão de vapor, ga (m/d) a condutância aerodinâmica do ar, gs (m/d)
a condutância estomática das folhas e gc (m/d) a condutância global da copa.
Para o cálculo de gc para o olival super-intensivo usou-se o modelo de cálculo
da condutância estomática global da copa proposto para o olival intensivo por
Orgaz et al. (2007). Sendo a taxa de assimilação de carbono a incógnita
principal do modelo, precisando para o seu cálculo de modelos sofisticados e
do conhecimento da atividade fotossintética das oliveiras, Orgaz et al. (2007)
utilizam com sucesso um modelo de assimilação de carbono baseado na eficiência
de uso da radiação fotossinteticamente ativa incidente, facto que permite a
extrapolação das folhas para a copa e ainda ter em conta a densidade de
plantação do olival. Calcularam-se então os valores de gc para o local do
ensaio com a equação,
em que Q é a fração da radiação fotossinteticamente ativa incidente (PAR)
interceptada pela copa, Td (ºC) a temperatura média durante o dia solar (Rn>0),
Rsp (W m-2) a radiação PAR incidente, D (kPa) o défice de pressão de vapor
durante o dia solar, parameterizada e validada experimentalmente por Orgaz et
al. (2007) e (Testi et al., 2006) com a formulação seguinte e onde os termos ?,
?, e Cp foram incluídos nos coeficientes, apresentados na seguinte equação.
Resultados
Parâmetros climáticos, radiação líquida e défice de pressão de vapor do ar
A precipitação média para o mês de maio, com as regas a terem início no
primeiro do mês, foi de 63,2 mm, diminuindo progressivamente até setembro. Sem
precipitação no mês de julho, a precipitação em junho foi de 14,4 mm, sendo de
31,8 e 43,2 mm em setembro e outubro, respectivamente. O total da precipitação
em setembro ocorreu nos três primeiros dias do mês, com 30,6 mm no primeiro
dia e os restantes 1,2 mm nos seguintes. A temperatura máxima do ar no mês de
maio foi de 24 ºC, sendo as de junho, julho e agosto superiores a 30ºC, com as
mínimas entre 11 e 16 ºC. A evapotranspiração de referência média diária ETo
foi de 4,2 mm d-1 em maio e de respectivamente 6,2, 7,0, 5,5 e 3,8 mm d-1 nos
seguintes meses. A Figura_1 apresenta os valores diários de radiação líquida
(Rn) e de défice de pressão de vapor de ar (D) para o local do ensaio. A
radiação líquida manteve-se elevada, com valores sempre próximos de 400 W m-
2 durante todo o período de rega, de maio a agosto e com ligeiro declínio a
partir do mês de setembro. O défice de pressão de vapor manteve-se abaixo de
1,0 kPa até ao mês de junho, aumentando progressivamente até julho e agosto,
com valores próximos de 3 kPa. A combinação de baixa precipitação e elevados
valores de temperatura do ar, radiação líquida e défice de pressão de vapor
explicam os elevados valores de evapotranspiração de referência (ETo)
registados para os meses de verão, tornando a rega indispensável para o
adequado desenvolvimento do olival.
Evolução da humidade do solo e do potencial hídrico
A Figura_2 apresenta a evolução da humidade do solo no tratamento de rega
normal (FI) e ao longo do período de rega. A humidade é elevada (0,7 a 0,8 da
água disponível total) durante os meses de março a maio, resultante do
armazenamento de água no solo ocasionado pelas chuvas de inverno e outono,
diminuindo para os meses de junho a setembro, com valores entre 0,5 e 0,6.
Como previsível, os valores mais elevados de água disponível observam-se para
os tubos 1 e 2, mais próximos da linha de gotejadores, diminuindo a humidade do
solo à medida que se afasta dessa linha. Os valores de humidade do solo
disponíveis em setembro acompanham a evolução dos outros meses de verão,
reflexo da quase ausência de chuvas nesse mês de grande importância para o
olival, quando reativa a atividade fisiológica depois dos meses de estio,
altura em que é baixa essa atividade, e cuja precipitação é importante para o
enchimento e preparação dos frutos para a colheita. Como consequência da
progressiva diminuição do armazenamento de água no solo, registou-se um
progressivo défice e stress hídrico no olival, apresentado na Figura_3 pelos
valores de potencial hídrico do ramo e folha, com os valores do potencial a
acompanharem essa diminuição, caindo para valores próximos de 3 MPa nos meses
de julho a setembro, principalmente no tratamento de rega deficitário (DI).
Ainda que o olival seja capaz de suportar valores mais negativos de potencial
hídrico (Sofo et al.,2008; Fernandez et al., 1997) e recuperar com os primeiros
meses de chuva (Moriana et al., 2007), valores abaixo de 3 MPa são considerados
como de stress hídrico (Fernandez et al., 1997), com possíveis consequências
negativas na produção de frutos. A Figura_4 apresenta a relação entre a água
utilizável e o potencial hídrico da cultura para o tratamento de rega
deficitário (DI) onde se observa que, abaixo de 0,5 da água disponível total, o
potencial hídrico decresce rapidamente, facto que aconselha manter a água no
solo sempre acima de 0,6 para evitar o stress hídrico das plantas.
Evolução da transpiração, transpiração potencial e rega aplicada
Com o início e final das regas entre 1 de maio e 7 de outubro de 2011, e tendo-
se iniciado o regime de rega deficitário (DI) a 14 de julho, aplicou-se no
período um total de 305 mm de água no regime de rega normal (FI) e 255 mm no
regime deficitário (DI). A transpiração das árvores durante o período foi de
362 mm para o regime de rega normal (FI), 57 mm mais do que o total das regas
aplicadas, enquanto que no regime de rega deficitário (DI) foi de 259 mm, com
menos 103 mm em relação à transpiração do regime FI, mas com apenas 4 mm de
diferença em relação à água aplicada com as regas. Globalmente, a transpiração
total observada entre 23 de março e 7 de outubro foi de 437 mm para a rega FI e
440 mm para a rega DI, fruto da mobilização de água das chuvas armazenada no
solo para a transpiração das árvores nos meses de abril e de maio e da maior
capacidade de uso dessa água pelas árvores sob o regime de rega deficitário.
Entre 22 de junho e 15 de setembro, com a aplicação de 176 mm de rega no regime
FI, a sua transpiração foi de 171 mm, com 165 mm para o regime DI e aplicação
de 141 mm de água de rega. Os 24 mm de diferença entre a água aplicada com as
regas e a usada na transpiração das árvores do regime DI deve-se ao eficiente
uso da água das chuvas ocorrida e armazenada no solo nos 3 primeiros dias de
Setembro. A Figura_5 apresenta a evolução da transpiração registada no período
de 22 de julho a 15 de Setembro.
Com as variáveis micro-meteorológicas locais, a temperatura do ar e os valores
de radiação fotossinteticamente ativa (PAR) e radiação líquida, calculou-se
com a Eq. 5 de Orgaz et al.(2007) os valores horários de condutância estomática
global da copa, gc e com a Eq._3 de Penman-Monteith estimou-se os valores da
transpiração potencial T_PM para o olival em condições de conforto hídrico,
tidos como máximos para satisfação das solicitações atmosféricas vigentes. A
evolução de T_PM é apresentada na Figura_5. O valor acumulado de 174 mm para o
período em causa é muito próximo do de 171 mm de transpiração observado para o
regime de rega normal (FI), diferindo de 9 mm para o registado no regime de
rega deficitário (DI). A chuvada de 31 mm em setembro foi ainda assim benéfica
para o olival, levando a uma boa recuperação das árvores do re gime de rega
deficitário nessa altura crítica em que o olival recupera a sua atividade
fisiológica após o longo descanso estival (Fereres e Soriano, 2007), quando
fecham os estomas e reduzem a transpiração e a atividade fotossintética (Ramos
e Santos 2009; Dias-Espejo et al., 2007).
Na Figura_6 apresenta-se a evolução da relação T/ETo para os dois regimes de
rega e para o modelo de Orgaz e Penman-Monteith. Para os dois tratamentos, a
relação T/ETo, comparável ao coeficiente cultural basal Kcb de Allen et al.
(1998) e Paço et al.(2006), decresce progressivamente a partir do mês de junho
e até setembro, com um valor médio de 0,270 para o regime FI e de 0,258 para o
regime DI. Os resultados que simulam conforto hídrico, obtidos com a aplicação
do modelo, são mais estáveis, sem a quebra observada nos dois tratamentos de
rega e com um valor médio de 0,342 para o período. No Quadro_2 apresentam-se os
valores de ETo, transpiração e relação T/ETo obtidos com o modelo e no Quadro
3 apresentam-se os valores acumulados de transpiração e de regas praticadas nos
períodos acima referidos. A radiação PAR média absorvida pelas árvores foi de
0,462, e com um padrão evolutivo temporal muito semelhante ao dos valores de T/
ETo observados com a aplicação do modelo.
Evolução das assinaturas espectrais, NDVI e relação com a transpiração
Apresentam-se na Figura_7 os valores do índice de vegetação NDVI calculados
para o olival super-intensivo do ensaio. No período das regas, de maio a
outubro, os valores permanecem relativamente constantes, entre 0,4 e 0,5,
sendo superiores para os meses de outubro a março, normalmente chuvosos e sem
rega. Comparam-se na mesma figura os valores típicos de NDVI obtidos de um
olival intensivo, que são superiores a 0,6 nos meses de outubro a março e
apresentam uma progressiva e acentuada redução nos meses de rega, de junho a
setembro, para mínimos abaixo de 0,35. Na Figura_8 apresenta-se a evolução
temporal da transpiração do olival em regime de rega normal (FI) e dos
correspondentes índices NDVI. De observar a constância dos valores de NDVI
durante o período, em contraste com as oscilações nos valores de transpiração,
indiciando uma fraca correlação estatística entre os dois parâmetros.
Produção final
Apresenta-se no Quadro_4 a produção média final de frutos resultante da
amostragem de oito árvores nos dois tratamento de rega, indicando diferenças
significativas entre as produções médias (p<0,05). Extrapolando-a para o
olival (1976 árvores) estima-se a produção final em cerca de 18700 ± 2528 kg de
azeitonas para o regime de rega normal FI e de 14000 ± 2042 kg para o regime
deficitário DI.
Discussão
De acordo com a Eq_(3), diferenças na transpiração das plantas serão
atribuíveis a diferenças nos factores micro-meteorológicos, radiação líquida
(Rn), fluxos de calor do solo (G) ou défice de pressão de vapor (D) a que as
plantas estão sujeitas, ou à intercepção da PAR pelas folhas e à eficiência
com que usam essa radiação. Sendo as condições micro-meteorológicas semelhantes
para os dois tratamentos de rega em causa, depreende-se que as diferenças de
transpiração registadas dependam, conforme a Eq_(5), da condutância
estomática global da copa, gc, controlada principalmente pela fração da
radiação fotossinteticamente ativa incidente (PAR) interceptada pela copa e das
limitações de água disponível no solo impostas pela rega ou pela falta de
chuvas. Défices de água no solo provocam o fecho dos estomas e a redução nos
valores da condutância estomática (Bacelar et al.,2007), com diminuição da
transpiração do copado. Igualmente limitam a produção, controlada
principalmente pela capacidade fotossintética líquida da planta, reduzida com
o fecho dos estomas e menor radiação fotossinteticamente ativa intercetada e
usada (Tognetti et al.; 2005, Grattan et al., 2006; Dias-Espejo et al., 2007).
Disponibilidade de água no solo e potencial e regime hídrico dos olivais
regados
A oliveira, secularmente cultivada em Portugal sob condições de secura
prolongada no verão, desenvolveu nesse ambiente adverso mecanismos
fisiológicos de tolerância ao stress hídrico (Bacelar et al.,2007). Sofo et
al. (2008) e Dias-Espejo et al. (2007) indicam que oliveiras sujeitas a
regimes hídricos deficitários diminuem o teor de água dos tecidos celulares,
constroem elevados gradientes de potencial hídrico entre as folhas e as raízes
e, progressivamente, reduzem a sua atividade fotossintética e a transpiração.
Sugerem que a redução e a eventual inibição da intensidade da fotossíntese
começa muito cedo e é imediatamente acompanhada de diminuição da transpiração,
o que os leva a crer que o défice hídrico em olivais wafete os mecanismos e
processos fotoquímicos, principalmente pelo fecho estomático das folhas (Jarvis
e McNaughton, 1986), que é gradual mas relevante para valores de potencial
hídrico inferiores a 2,5 MPa.
A boa correlação estatística obtida entre a água utilizável no solo e o
potencial hídrico da folha (Figura_4) e os baixos valores de água utilizável no
solo no final do ciclo de desenvolvimento dos frutos, de julho a setembro
(Figura_2), indicam que o olival sob rega normal (FI) esteve em défice hídrico
muito moderado, tendo o regime de rega deficitário (DI) estado em défice
hídrico mais acentuado, o que originou as reduções nos valores de transpiração
e de produção observados.
Evolução e predição da transpiração do olival com o índice de vegetação NDVI
As previsões dos modelos de Orgaz et al. (2007) e big leaf de Penman-Monteith
maximizam os valores da transpiração (Fig._5) esperados em olivais bem regados
e em conforto hídrico (rega plena). Assim, os valores da relação T/ETo de cerca
de 0,3 (Fig._6) indicam esse potencial esperado e sugerem a possível
existência de défice hídrico e redução da taxa de transpiração nos dois
tratamentos, principalmente no sujeito ao regime de rega deficitário. Os
valores de T_PM/ETo acompanham o padrão temporal de evolução da PAR no local do
ensaio, o que não acontece com os valores de T/ETo do regime de rega
deficitário (DI), sugerindo que a redução de produção verificada para este
último se deve a ineficiências na captação e uso da PAR, resultantes do défice
hídrico e consequente fecho de estomas.
Os métodos de predição da transpiração a partir de dados de deteção remota
baseiam-se normalmente no balanço de energia da superfície ou no uso de índices
de vegetação VI (Glenn et al., 2008). Os primeiros tipicamente estimam os
fluxos de calor latente através de diferenças entre a temperatura do ar e da
superfície, obtidas por deteção remota (Nagler et al., 2005a, b), sendo a
transpiração final estimada por combinação de valores de fluxo de calor latente
com os de energia disponível no local do ensaio. Os méritos e limitações do
método são apresentados em Glenn et al. (2008), entre outros. Os segundos,
baseados nos VI, são empíricos por natureza e dependem da relação entre a
densidade das folhas e a transpiração potencial, T e também das condições
micro-meteorológicas (Huete, 2004; Nagler et al., 2005a, b) vigentes.
Geralmente os valores de refletância nas bandas do vermelho e dos
infravermelhos, adquiridos a frequentes intervalos de tempo, são convertidos no
índice NDVI (Eq._1) e relacionados com correspondentes medições de parâmetros
micro-meteorológicas e de transpiração das árvores obtidas in locopor diversos
métodos (balanço de água no solo, fluxo de seiva, método das flutuações
instantâneas, entre outros). Para o olival tradicional e intensivo, o padrão
temporal típico da curva de NDVI apresenta a forma de U (Santos e Ramos, 2011),
com valores mais elevados de NDVI nos meses de janeiro a abril e decrescentes
daí até agosto, retomando a tendência ascendente de setembro a dezembro.
Apresentando a transpiração do olival uma curva em U invertida (Fig._7) para o
mesmo período, tal permite que a correlação entre a transpiração e o índice
NDVI seja normalmente robusta, podendo-se daí desenvolver uma relação
inequívoca entre os dois parâmetros capaz de ser usada para prever a
transpiração do olival, conhecidos os valores de NDVI (Santos e Ramos, 2011).
Os resultados do estudo indicam que os valores de NDVI do olival super-
intensivo em consideração se mantêm praticamente constantes (Fig._7 e 8) ao
longo dos meses de rega, de maio a setembro, não apresentando o esperado padrão
em U típico do obtido para os olivais tradicionais e intensivos. Com a
transpiração a seguir o tradicional padrão em U invertido (também observado
para o olival tradicional e intensivo), tal origina fraca correlação
estatística entre os dois parâmetros, inviabilizando a hipótese de predição da
transpiração do olival super-intensivo com os valores de NDVI obtidos por
deteção remota.
Conclusões
Obteve-se uma diferença significativa de produção do olival com os dois regimes
hídricos de rega estudados. A contínua diminuição de água disponível no solo
resultante da redução de água aplicada ao olival em regime de rega deficitário
(DI) terá sido o principal factor condicionante da sua atividade fotossintética
e limitante do crescimento do fruto nas últimas fases do seu ciclo de
desenvolvimento. A elevada correlação entre o potencial hídrico da planta e a
água utilizável do solo indicia dever-se usar o potencial hídrico como
instrumento de avaliação, controlo e previsão do défice de água no solo. A
constância dos valores de NDVI durante o ciclo de rega, geralmente próximos de
0,5, inviabiliza a possibilidade de serem usados para modelar e prever a
transpiração do olival super-intensivo. Mais estudos são necessários para
fixar o padrão de comportamento do índice de vegetação NDVI e de com ele
prever a transpiração do olival super-intensivo. O modelo de condutância
global da copa de Orgaz et al.(2007) aplicado ao modelo big leaf de Penman-
Monteith mostrou-se aplicável ao olival super-intensivo, com os resultados da
transpiração potencial daí obtidos a poderem ser usados, uma vez validados,
para avaliar o uso de água do olival em situação de conforto hídrico, ou ainda
para programar as suas necessidades hídricas. Perante esses valores de
transpiração potencial e a produção obtida com o regime de rega normal FI,
recomenda-se que o regime de rega deficitário DI seja praticado apenas em
condições de limitação de água disponível para a rega ou em anos chuvosos, com
considerável precipitação durante os meses de setembro e outubro. Em aberto
fica a possibilidade de se aplicar a rega deficitária, a partir do
endurecimento do caroço dos frutos até fins de agosto, retomando daí a rega
normal. Igualmente, perante os valores de transpiração potencial e o moderado
défice hídrico do regime de rega normal FI, fica em aberto a hipótese de a
produção final de um olival bem regado poder ser superior ao observado. Ainda
que sem diferenças significativas no teor médio de óleo na matéria seca, a
maior produção do regime de rega normal indicia uma quantidade final em óleo
superior à que se obterá da produção de frutos do regime de rega deficitário,
reforçando a prudência necessária na adopção desta alternativa de rega para o
olival super-intensivo.
